一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法与流程

本发明涉及生物传感器制备，具体为一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法。

背景技术：

1、生物传感器，是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)、适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。

2、根据中国专利号cn108169306a，涉及一种基于石墨烯气凝胶的高性能生物传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：石墨烯气凝胶/铂纳米颗粒的制备：氧化石墨烯粉末加入去离子水，加入氯铂酸，密封入聚四氟乙烯高压反应釜内，反应后自然冷却至室温，取出制得的石墨烯水凝胶/铂纳米粒子。随后使用co2超临界萃取干燥法获得石墨烯气凝胶/铂纳米粒子。酶电极的制备：取石墨烯气凝胶/铂纳米粒子，加入无水乙醇，加入葡萄糖氧化酶，制得石墨烯气凝胶/铂纳米粒子/葡萄糖氧化酶溶液，滴加在玻碳电极表面，滴加nafion溶液，得到石墨烯气凝胶/铂纳米粒子/葡萄糖氧化酶玻碳电极，取代传统生物传感器的基本结构单元固定化酶膜，从而将获得一种基于石墨烯气凝胶的高性能生物传感器。

3、但是现有使用的一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备装置使用过程中还是存在一些不足之处，使用的过程中不能够实现自动化生产功能，需要多次人工干预进行生产，所以需要一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备装置，以解决上述中提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备装置，所述制备方法中使用到第一入料控制生产结构、第二入料控制生产结构和烘干处理结构，所述第一入料控制生产结构的侧端与烘干处理结构连通设置，所述第二入料控制生产结构的侧端与烘干处理结构连通设置，所述第一入料控制生产结构、第二入料控制生产结构的结构相同，能够进行料体的导入；

4、所述烘干处理结构进行烘干处理，且第一入料控制生产结构、第二入料控制生产结构、烘干处理结构能够进行自动化的生产；

5、所述第一入料控制生产结构包括导料管座、组合框架、隔离门和伸缩控制座，所述组合框架的顶部固定安装有烘干处理结构，所述组合框架的前端固定安装有伸缩控制座，所述伸缩控制座的下端伸缩控制连接有隔离门。

6、具体的，所述第一入料控制生产结构还包括第一调控部件和第一调控部件，所述第一调控部件、第二调控部件能够通过控制进行伸缩调节，所述第一调控部件、第二调控部件限位设在组合框架的内部中心。

7、具体的，所述第一调控部件包括伸缩杆、液压座、平台架、第一隔离板、动力座、疏导带、导料架和第二隔离板，所述液压座的侧端伸缩连接有伸缩杆，所述伸缩杆的侧端与第一隔离板限位设置，所述第一隔离板的侧端固定连接有平台架，所述平台架的侧端固定连接有第二隔离板，所述平台架的前端适配连通设有导料架，所述导料架的前端限位设有疏导带，所述疏导带的侧端限位安装有动力座，所述动力座能够驱动疏导带转动调节。

8、具体的，所述烘干处理结构包括加热风机、隔热挡板和玻璃隔热门，所述隔热挡板的前端铰接有玻璃隔热门，所述隔热挡板的上端限位安装有加热风机。

9、具体的，所述烘干处理结构还包括加热座、加热丝和承托架，所述加热座的前端固定连接有加热丝，所述加热丝的下端设有承托架，所述承托架的侧端与隔热挡板固定，且承托架与平台架的下端适配承载设置，所述第一隔离板、第二隔离板能够进行隔热挡板侧端槽体的封堵处理，所述疏导带限位设在组合框架的前端，所述导料架与组合框架固定，所述液压座与组合框架的侧端固定连接。

10、具体的，所述第一入料控制生产结构和第二入料控制生产结构上端分别设置有第一计时器和第二计时器，所述第一计时器、第二计时器能够控制液压座伸缩调节。

11、一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

12、a、首先通过第一入料控制生产结构、第二入料控制生产结构将纯净合格的玻碳电极传送至烘干处理结构内部；

13、b、将8～12μl的石墨烯气凝胶-铂纳米粒子-葡萄糖氧化酶溶液滴加在玻碳电极表面，并在4～6℃恒温环境干燥4～5h；

14、c、4～6μl配置好的全氟磺酸型聚合物溶液加在电极表面，再于4～6℃恒温环境中干燥4～5h，继而最终得到基于石墨烯气凝胶的生物传感器。

15、具体的，所述步骤b中石墨烯气凝胶-铂纳米粒子-葡萄糖氧化酶溶液的制备过程为：在4～6℃的环境下，取20～40mg石墨烯气凝胶-铂纳米粒子，加入350～450ml的无水乙醇，使用超声波搅拌器超声0.5～1h，之后加入10～20mg葡萄糖氧化酶，再次使用超声波搅拌器超声25～40min，即可制得。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

17、一、本发明通过安装第一入料控制生产结构、第二入料控制生产结构，方便进行自动进料控制工作，伸缩控制座能够控制隔离门伸缩调节，从而实现组合框架的封闭处理，同时导料管座能够进行料体喷淋导入，且导料管座通过导管，能够连通至第一调控部件、第二调控部件后端上部，进行平台架内料体的喷淋处理，同时液压座通过伸缩杆能够改变平台架、第一隔离板、第二隔离板的位置，使得平台架、第一隔离板、第二隔离板到达烘干处理结构的内部，方便进行加工处理。

18、二、本发明通过安装烘干处理结构，方便进行烘干处理，料体通过第一入料控制生产结构、第二入料控制生产结构能够到达烘干处理结构的内部，此时的加热风机能够进行加热处理，同时加热座通过加热丝也进行加热，方便进行快速烘干，第二入料控制生产结构内的平台架、第一隔离板、第二隔离板能够到达承托架的上端，方便进行支撑工作。

技术特征：

1.一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法中使用到第一入料控制生产结构(1)、第二入料控制生产结构(2)和烘干处理结构(3)，所述第一入料控制生产结构(1)的侧端与烘干处理结构(3)连通设置，所述第二入料控制生产结构(2)的侧端与烘干处理结构(3)连通设置，所述第一入料控制生产结构(1)、第二入料控制生产结构(2)的结构相同，能够进行料体的导入；

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述第一入料控制生产结构(1)还包括第一调控部件(8)和第一调控部件(8)，所述第一调控部件(8)、第二调控部件(9)能够通过控制进行伸缩调节，所述第一调控部件(8)、第二调控部件(9)限位设在组合框架(5)的内部中心。

3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述第一调控部件(8)包括伸缩杆(10)、液压座(11)、平台架(12)、第一隔离板(13)、动力座(14)、疏导带(15)、导料架(16)和第二隔离板(17)，所述液压座(11)的侧端伸缩连接有伸缩杆(10)，所述伸缩杆(10)的侧端与第一隔离板(13)限位设置，所述第一隔离板(13)的侧端固定连接有平台架(12)，所述平台架(12)的侧端固定连接有第二隔离板(17)，所述平台架(12)的前端适配连通设有导料架(16)，所述导料架(16)的前端限位设有疏导带(15)，所述疏导带(15)的侧端限位安装有动力座(14)，所述动力座(14)能够驱动疏导带(15)转动调节。

4.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述烘干处理结构(3)包括加热风机(18)、隔热挡板(19)和玻璃隔热门(20)，所述隔热挡板(19)的前端铰接有玻璃隔热门(20)，所述隔热挡板(19)的上端限位安装有加热风机(18)。

5.根据权利要求4所述的一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述烘干处理结构(3)还包括加热座(21)、加热丝(22)和承托架(23)，所述加热座(21)的前端固定连接有加热丝(22)，所述加热丝(22)的下端设有承托架(23)，所述承托架(23)的侧端与隔热挡板(19)固定，且承托架(23)与平台架(12)的下端适配承载设置，所述第一隔离板(13)、第二隔离板(17)能够进行隔热挡板(19)侧端槽体的封堵处理，所述疏导带(15)限位设在组合框架(5)的前端，所述导料架(16)与组合框架(5)固定，所述液压座(11)与组合框架(5)的侧端固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述第一入料控制生产结构(1)和第二入料控制生产结构(2)上端分别设置有第一计时器(24)和第二计时器(25)，所述第一计时器(24)、第二计时器(25)能够控制液压座(11)伸缩调节。

7.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤b中石墨烯气凝胶-铂纳米粒子-葡萄糖氧化酶溶液的制备过程为：在4～6℃的环境下，取20～40mg石墨烯气凝胶-铂纳米粒子，加入350～450ml的无水乙醇，使用超声波搅拌器超声0.5～1h，之后加入10～20mg葡萄糖氧化酶，再次使用超声波搅拌器超声25～40min，即可制得。

技术总结
本发明涉及生物传感器制备技术领域，具体为一种基于石墨烯气凝胶的生物传感器的制备方法，步骤为：先通过第一入料控制生产结构、第二入料控制生产结构将纯净合格的玻碳电极传送至烘干处理结构内部；将8～12μl的石墨烯气凝胶‑铂纳米粒子‑葡萄糖氧化酶溶液滴加在玻碳电极表面，并在4～6℃恒温环境干燥4～5h；将4～6μl配置好的全氟磺酸型聚合物溶液加在电极表面，再于4～6℃恒温环境中干燥4～5h即可制得；本发明方便进行自动进料控制工作，伸缩控制座能控制隔离门伸缩调节，从而实现组合框架的封闭处理，同时导料管座能够进行料体喷淋导入，且导料管座通过导管，能连通至第一调控部件、第二调控部件后端上部，进行平台架内料体的喷淋处理。

技术研发人员：姚园,朱金凤,陈伟民
受保护的技术使用者：嘉兴博创智能传感科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15